(57)【要約】【課題】アンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合に於ける車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を抑制する。【解決手段】車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置として機能するアクティブスタビライザ装置１６、１８を有する車輌のロール運動制御装置であって、アクティブスタビライザ装置のアクチュエータの目標回転角度と実際の回転角度との偏差の大きさ等に基づき、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じたことを判定し（Ｓ２０、６０、７０、８０）、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには車高調整装置により車高を最低車高に低下させ、車輌に作用するロールモーメントを低下させる（Ｓ１７０〜２００）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する車輌のロール運動制御装置であって、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常が前記アンチロールモーメント増減装置に生じたことを判定する異常判定手段と、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには車高を低下させる車高制御手段とを有することを特徴とする車輌のロール運動制御装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさが横加速度基準値以上であるときに前記アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌のロール運動制御装置。
【請求項３】
前記アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含み、前記アクチュエータの目標回転角度と実際の回転角度との偏差の大きさが回転角度基準値以上であるときに前記アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌のロール運動制御装置。
【請求項４】
前記車高制御手段は前輪側車高制御手段と後輪側車高制御手段とよりなり、前記アンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪側の車高を後輪側の車高よりも先に低下させることを特徴とする請求項１乃至３に記載の車輌のロール運動制御装置。
【請求項５】
少なくとも前記前輪側車高制御手段はエアチャンバに対し高圧空気の給排が可能なエアスプリングであることを特徴とする請求項４に記載の車輌のロール運動制御装置。
【請求項６】
前記車高制御手段は各車輪に対応して設けられた流体室に対する流体の給排により車高を増減する車高調整装置を含み、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに前記流体室より排出される流体の単位時間当りの流量は通常の車高調整時に前記流体室より排出される流体の単位時間当りの流量よりも高いことを特徴とする請求項１乃至５に記載の車輌のロール運動制御装置。
【請求項７】
前記流体室はエアスプリングのエアチャンバであることを特徴とする請求項６に記載の車輌のロール運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌のロール運動制御装置に係り、更に詳細には車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する車輌のロール運動制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車輌のロール運動制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、二分割のスタビライザと、該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを有するアクティブスタビライザ装置であって、車輌の旋回時の如く車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いてはアクチュエータによって二つのトーションバーを相対回転させ、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させるよう構成されたアクティブスタビライザ装置が従来より知られている。
【０００３】
かかるアクティブスタビライザ装置によれば、車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させることができるので、スタビライザが通常のスタビライザである場合に比して、車輌の直進走行時の乗り心地性を悪化することなく旋回時の車輌のロールを低減し、車輌の操縦安定性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平９−１２３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上述の如き従来のロール運動制御装置に於いては、アクチュエータの故障等により発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置に発生すると、アクティブスタビライザ装置が正常な状況に比して旋回時等に於ける車輌のロールが大きくなり、車輌の操縦安定性が低下する。特にこの不具合は、車輌が車高調整装置を有し、車高調整装置により車高が高く調整されている状況に於いてアクティブスタビライザ装置に異常が生じた場合に顕著である。
【０００５】
本発明は、車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する従来のロール運動制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、アンチロールモーメントを十分に増大させることができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じたときには車輌に作用するロールモーメントを低下させることにより、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合に於ける車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌にロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置を有する車輌のロール運動制御装置であって、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常が前記アンチロールモーメント増減装置に生じたことを判定する異常判定手段と、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには車高を低下させる車高制御手段とを有することを特徴とする車輌のロール運動制御装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記異常判定手段は車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさが横加速度基準値以上であるときに前記アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含み、前記アクチュエータの目標回転角度と実際の回転角度との偏差の大きさが回転角度基準値以上であるときに前記アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される（請求項３の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記車高制御手段は前輪用車高制御手段と後輪用車高制御手段とよりなり、前記アンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪側の車高を後輪側の車高よりも先に低下させるよう構成される（請求項４の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４の構成に於いて、少なくとも前記前輪側車高制御手段はエアチャンバに対し高圧空気の給排が可能なエアスプリングであるよう構成される（請求項５の構成）。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至５の構成に於いて、前記車高制御手段は各車輪に対応して設けられた流体室に対する流体の給排により車高を増減する車高調整装置を含み、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに前記流体室より排出される流体の単位時間当りの流量は通常の車高調整時に前記流体室より排出される流体の単位時間当りの流量よりも高いよう構成される（請求項６の構成）。
【００１２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項６の構成に於いて、前記流体室はエアスプリングのエアチャンバであるよう構成される（請求項７の構成）。
【発明の効果】
【００１３】
上記請求項１の構成によれば、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じているときには車高が低下されるので、車輌の重心と車輌のロールセンタとの間の距離を低減し、車輌の旋回時の如く車輌に横力が作用する状況に於いて車輌に作用するロールモーメントを低減することができ、これによりアンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合に於ける車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を効果的に抑制することができる。
【００１４】
また周知の如く、車速及び操舵角に基づき車輌の横加速度を推定することができ、車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさは小さい。しかしアンチロールモーメント増減装置に異常が生じ車輌のロールが大きくなって左右方向の車輌の傾斜角が大きくなると、車輌に横力が作用する方向と横加速度検出手段が横加速度を検出する方向とがずれるため、車輌の実際の横加速度の大きさと横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度の大きさとの偏差が大きくなり、車輌の推定横加速度の大きさと横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度の大きさとの偏差も大きくなる。よって車輌の推定横加速度の大きさと横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度の大きさとの偏差の大きさによりアンチロールモーメント増減装置が異常であるか否かを推定することができる。
【００１５】
上記請求項２の構成によれば、車速及び操舵角に基づく車輌の推定横加速度と横加速度検出手段により検出される車輌の横加速度との偏差の大きさが横加速度基準値以上であるときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されるので、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにはそのことを判定することができる。
【００１６】
また上記請求項３の構成によれば、アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含み、アクチュエータの目標回転角度と実際の回転角度との偏差の大きさが回転角度基準値以上であるときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されるので、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにはそのことを確実に判定することができる。
【００１７】
また上記請求項４の構成によれば、車高制御手段は前輪側車高制御手段と後輪側車高制御手段とよりなり、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪側の車高が後輪側の車高よりも先に低下されるので、前輪側の車高を後輪側の車高よりも時間的に優先して低下させることができ、これにより前輪側の車高及び後輪側の車高が同時に低下される場合や後輪側の車高が前輪側の車高よりも時間的に優先して低下される場合に比して、車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。
【００１８】
また一般に、サスペンションスプリングがエアチャンバに対し高圧空気の給排が可能なエアスプリングである場合には、エアチャンバに対する高圧空気の給排により車高を増減することができ、またエアチャンバの容積が小さいほどエアスプリングのばね定数が高くなるので、エアチャンバより高圧空気が排出されると、車高が低下すると共にエアスプリングのばね定数が高くなる。
【００１９】
上記請求項５の構成によれば、少なくとも前輪側車高制御手段はエアチャンバに対し高圧空気の給排が可能なエアスプリングであるので、前輪側の車高が後輪側の車高よりも時間的に優先して低下される場合に前輪側のエアスプリングのばね定数を高くし、前輪側のロール剛性を高くして車輌のステア特性をアンダーステア側に変化させ、このことによっても車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。
【００２０】
また上記請求項６の構成によれば、車高制御手段は各車輪に対応して設けられた流体室に対する流体の給排により車高を増減する車高調整装置を含み、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに流体室より排出される流体の単位時間当りの流量は通常の車高調整時に流体室より排出される流体の単位時間当りの流量よりも高いので、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合に車高を速やかに低下させることができ、これにより車輌のロールの増大及びこれに伴う車輌の操縦安定性の低下を効果的に抑制することができる。
【００２１】
また上記請求項７の構成によれば、流体室はエアスプリングのエアチャンバであるので、エアチャンバよりの高圧空気の排出流量を制御することにより、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにエアチャンバより排出される高圧空気の単位時間当りの流量を通常の車高調整時にエアチャンバより排出される高圧空気の単位時間当りの流量よりも容易に且つ確実に高くすることができる。
【００２２】
［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置はアンチロールモーメントを車輌に付与するアンチロールモーメント付与手段と、車輌に作用するロールモーメントを推定するロールモーメント推定手段と、推定されたロールモーメントに応じてアンチロールモーメント付与手段を制御しアンチロールモーメントを増減する制御手段とを有するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、ロールモーメント推定手段により推定されるロールモーメントの大きさが車輌に作用する実際のロールモーメントの大きさよりも小さい異常が生じたときに、異常判定手段はアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２又は４乃至７の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含むよう構成される（好ましい態様３）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は車輪の支持荷重を増減可能なサスペンションを含むよう構成される（好ましい態様４）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７又は上記好ましい態様１乃至４の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は前輪側アンチロールモーメント増減装置と後輪側アンチロールモーメント増減装置とよりなり、異常判定手段は何れかのアンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときにアンチロールモーメント増減装置に異常が生じたと判定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７又は上記好ましい態様１乃至５の構成に於いて、車高制御手段はアンチロールモーメント増減装置が異常であるときには車高を最低車高に低下させるよう構成される（好ましい態様６）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、異常判定手段はアンチロールモーメント増減装置が正常であるときの車輌の特性及び車速及び操舵角に基づいて車輌の推定横加速度を演算するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、異常判定手段は車輌に作用するロールモーメントを推定する手段を含み、推定されたロールモーメントの大きさが大きいほど前記横加速度基準値が大きくなるよう、推定されたロールモーメントの大きさに応じて前記横加速度基準値を可変設定するよう構成される（好ましい態様８）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置は車輌に作用するロールモーメントを推定する手段を含み、アクチュエータの目標回転角度は推定されたロールモーメントに基づいて演算されるよう構成される（好ましい態様９）。
【００３１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、異常判定手段は車輌に作用するロールモーメントを推定する手段を含み、推定されたロールモーメントの大きさが大きいほど前記回転角度基準値が大きくなるよう、推定されたロールモーメントの大きさに応じて前記回転角度基準値を可変設定するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００３２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様８乃至１０の構成に於いて、車輌に作用するロールモーメントを推定する手段は車輌の横加速度を検出若しくは推定する手段を含み、少なくとも検出若しくは推定された車輌の横加速度に基づき車輌に作用するロールモーメントを推定するよう構成される（好ましい態様１１）。
【００３３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１１の構成に於いて、異常判定手段は横加速度検出手段のゲインが低下したときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定するよう構成される（好ましい態様１２）。
【００３４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、車高制御手段はアンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪側の車高を最低車高まで低下させた後に後輪側の車高を低下させるよう構成される（好ましい態様１３）。
【００３５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項６又は７の構成に於いて、車高制御手段は流体室より排出される流体に対する絞り度合を変更することにより、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに流体室より排出される流体の単位時間当りの流量を通常の車高調整時に流体室より排出される流体の単位時間当りの流量よりも高くするよう構成される（好ましい態様１４）。
【００３６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回する場合には警報装置を作動させるよう構成される（好ましい態様１５）。
【００３７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回する頻度が基準値以上である場合には警報装置を作動させるよう構成される（好ましい態様１６）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００３９】
図１は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例１を示す概略構成図である。
【００４０】
図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の従動輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌１２の駆動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動される図には示されていないパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。
【００４１】
左右の前輪１０FL及び１０FRの間にはアクティブスタビライザ装置１６が設けられ、左右の後輪１０RL及び１０RRの間にはアクティブスタビライザ装置１８が設けられている。アクティブスタビライザ装置１６及び１８はアンチロールモーメントを車輌（車体）に付与すると共に必要に応じてアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント付与手段として機能する。
【００４２】
アクティブスタビライザ装置１６は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRと、それぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１６AL及び１６ARとを有している。トーションバー部分１６TL及び１６TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部１６AL及び１６ARはそれぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１６AL及び１６ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右前輪１０FL及び１０FRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。
【００４３】
アクティブスタビライザ装置１６はトーションバー部分１６TL及び１６TRの間にアクチュエータ２０Fを有している。アクチュエータ２０Fは必要に応じて一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の前輪１０FL及び１０FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右前輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。
【００４４】
同様に、アクティブスタビライザ装置１８は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRと、それぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１８AL及び１８ARとを有している。トーションバー部分１８TL及び１８TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部１８AL及び１８ARはそれぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１８AL及び１８ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右後輪１０RL及び１０RRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。
【００４５】
アクティブスタビライザ装置１８はトーションバー部分１８TL及び１８TRの間にアクチュエータ２０Rを有している。アクチュエータ２０Rは必要に応じて一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の後輪１０RL及び１０RRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化させ、これにより左右後輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。
【００４６】
尚アクティブスタビライザ装置１６及び１８の構造自体は本発明の要旨をなすものではないので、車輌のロール剛性を可変制御し得るものである限り当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよいが、例えば本願出願人の出願にかかる特願２００３−３２４２１２（整理番号ＡＴ−５５５２）明細書及び図面に記載のアクティブスタビライザ装置、即ち一方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車が取り付けられた回転軸を有する電動機と、他方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車に噛合する従動歯車とを有し、駆動歯車及び従動歯車は駆動歯車の回転を従動歯車へ伝達するが、従動歯車の回転を駆動歯車へ伝達しない歯車であるアクティブスタビライザ装置であることが好ましい。
【００４７】
また図示の実施例に於いては、左右前輪１０FL及び１０FRのサスペンション２２FL及び２２FRはそれぞれエアスプリング２４FL及び２４FRを有するそれ自身公知の構造のエアサスペンションであり、エアスプリング２４FL及び２４FRのエアチャンバに対する空気の給排により前輪側の車高を増減する前輪側車高調整装置としても機能する。同様に左右後輪１０RL及び１０RRのサスペンション２２RL及び２２RRはそれぞれエアスプリング２４RL及び２４RRを有するそれ自身公知の構造のエアサスペンションであり、エアスプリング２４RL及び２４RRのエアチャンバに対する空気の給排により前輪側の車高を増減する前輪側車高調整装置としても機能する。
【００４８】
アクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rは電子制御装置２６により制御され、エアチャンバに対する空気の給排は空気圧回路２８が電子制御装置３０によって制御されることにより制御される。尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置２６及び３０はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。
【００４９】
図２に示されている如く、空気圧回路２８は空気ポンプ３２と、一端にて空気ポンプ３２に接続され他端にて各車輪のエアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRのエアチャンバに接続された導管３４と、導管３４に設けられたエアドライヤ３６と、導管３４の各車輪への枝管部に設けられた常閉型の電磁開閉弁３８とを含んでいる。エアドライヤ３６と電磁開閉弁３８との間の導管３４の一部は二つの導管部３４Ａ及び３４Ｂに分岐されており、導管部３４Ａには電磁切換弁４０が設けられ、導管部３４Ｂにはエアドライヤ３６よりエアスプリングへ向かう空気の流れのみを許す逆止弁４２が設けられている。
【００５０】
電磁切換弁４０は導管部３４Ａの流れをオリフィスにより絞る絞り位置と、空気が導管部３４Ａ内を自由に流れることを許す連通位置とに切り替わり、通常時には絞り位置に設定されるようになっている。空気ポンプ３２とエアドライヤ３６との間の導管３４には空気排出導管４４の一端が接続されており、空気排出導管４４の他端は大気に開放されている。空気排出導管４４には常閉型の電磁開閉弁４６が設けられている。
【００５１】
左前輪のエアスプリング２４FLについて図２に示されている如く、エアスプリング２４FL、２４FR、２４RL、２４RRはショックアブソーバ５２のピストンロッド５２Ａ又は車体に支持されたチャンバ部材５４と、チャンバ部材５４とショックアブソーバ５２のシリンダ５２Ｂとの間に渡設されたローリングダイヤフラム５６とを含み、これらによりエアチャンバ５８が郭定されている。
【００５２】
空気ポンプ３２、電磁開閉弁３８、電磁切換弁４０、電磁開閉弁４６は電子制御装置３０によって制御され、これによりエアチャンバに対する空気の給排が制御されることにより車高が調整される。例えば車高の増大調整時には空気ポンプ３２が作動されると共に電磁開閉弁３８が開弁され、これによりエアドライヤ３６によって乾燥された圧縮空気が導管３４を経て各エアチャンバへ供給される。また車高の低減調整時には電磁開閉弁３８が開弁されると共に電磁開閉弁４６が開弁され、これにより各エアチャンバ内の空気が大気へ排出される。
【００５３】
図１に示されている如く、電子制御装置２６には横加速度センサ６０により検出された車輌の横加速度Ｇyを示す信号、車速センサ６２により検出された車速Ｖを示す信号、操舵角センサ６４により検出された操舵角θを示す信号、回転角度センサ６６F、６６Rにより検出されたアクチュエータ２０F及び２０Rの実際の回転角度φF、φRを示す信号が入力される。電子制御装置３０には各車輪に対応して設けられた車高センサ６８i（ｉ＝fl、fr、rl、rr）より対応する部位の車高Ｈi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力され、電子制御装置２６及び３０は相互に通信し必要な信号の授受を行う。尚横加速度センサ６０、操舵角センサ６２、回転角度センサ６６F、６６Rはそれぞれ車輌の左旋回時に生じる値を正として横加速度Ｇy、操舵角θ、回転角度φF、φRを検出する。
【００５４】
フローチャートとしては示されていないが、電子制御装置２６は少なくとも車輌の横加速度Ｇyに基づき車輌に作用するロールモーメントを推定し、ロールモーメントの大きさが基準値以上であるときには、ロールモーメントを打ち消す方向のアンチロールモーメントが増大するようアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtを演算し、アクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御し、これにより旋回時等に於ける車輌のロールを低減する。従ってアクティブスタビライザ装置１６及び１８、電子制御装置２６、横加速度センサ６０等は、車輌に過大なロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置として機能する。
【００５５】
また電子制御装置２６は図３及び図４に示されたグラフに対応するマップ及び図５に示されたフローチャートによる制御ルーチンを記憶しており、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置１６、１８等よりなるアンチロールモーメント増減装置に生じているか否かを判定し、異常が生じているときには電子制御装置３０に対し各車輪の車高を最低車高に低下させるべき指令信号を出力し、これにより車高を低下させて車輌に作用するロールモーメントを低下させることにより車輌のロールを低減する。
【００５６】
また電子制御装置３０は当技術分野に於いて公知の要領にて各車輪の目標車高Ｈti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、電子制御装置２６より目標車高Ｈtiを示す指令信号が入力されていないときには各車輪の車高Ｈiがそれぞれ対応する目標車高Ｈtiになるよう制御するが、電子制御装置２６より目標車高Ｈtiを示す指令信号が入力されているときには各車輪の車高Ｈiがそれぞれ電子制御装置２６より入力される目標車高Ｈtiになるよう制御する。
【００５７】
次に図５に示されたフローチャートを参照して実施例１に於ける異常時の車高制御ルーチンについて説明する。尚図５に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００５８】
まずステップ１０に於いては横加速度センサ６０により検出された車輌の横加速度Ｇy等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては横加速度センサ６０にゲイン低下の異常が生じているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ１７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。
【００５９】
ステップ３０に於いてはＨをホイールベースとしＫhをスタビリティファクタとしＮをステアリングギヤ比として、車速Ｖ及び操舵角θに基づき下記の式１に従って車輌の推定横加速度Ｇyhが演算される。尚スタビリティファクタＫhはアンチロールモーメント増減装置が正常であるときの値である。
Ｇyh＝Ｖ2・（θ／Ｎ）／｛（１＋ＫhＶ2）Ｈ｝  ……（１）
【００６０】
ステップ４０に於いては車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値に基づき図３に示されたグラフに対応するマップより後述のステップ６０に於ける判別に供される基準値ΔＧyoが演算される。
【００６１】
ステップ５０に於いては車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値に基づき図４に示されたグラフに対応するマップより後述のステップ７０及び８０に於ける判別に供される基準Δφfo、Δφroが演算される。
【００６２】
ステップ６０に於いてはsignＧyを車輌の横加速度Ｇyの符号としてsignＧy（Ｇyh−Ｇy）が基準値ΔＧyo以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ１７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ７０へ進む。
【００６３】
ステップ７０に於いてはsignφfをアクティブスタビライザ装置１６のアクチュエータ２０Fの回転角度φfの符号としてsignφf（φft−φf）が基準値Δφfo以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ１７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進む。
【００６４】
ステップ８０に於いてはsignφrをアクティブスタビライザ装置１８のアクチュエータ２０Rの回転角度φrの符号としてsignφr（φrt−φr）が基準値Δφro以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１７０へ進み、否定判別が行われたときには図２に示されたルーチンによる制御が一旦終了される。
【００６５】
ステップ１７０に於いては全ての車輪の車高Ｈiが最低車高Ｈminiであるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１８０に於いて各車輪の車高Ｈiを現在の車高に保持する指令信号が電子制御装置３０へ出力された後ステップ１０へ戻り、否定判別が行われたときにはステップ１９０へ進む。
【００６６】
ステップ１９０に於いては各車輪の目標車高Ｈtiが対応する最低車高Ｈminiに設定され、ステップ２００に於いては各車輪の目標車高Ｈtiを示す指令信号及び空気圧回路２８の電磁切換弁４０を連通位置に設定する指令信号が電子制御装置３０へ出力され、これにより電磁切換弁４０が連通位置に設定された状態で各車輪の車高Ｈiがそれぞれ最低車高Ｈminiになるよう制御される。
【００６７】
かくして図示の実施例１によれば、ステップ２０に於いて横加速度センサ６０にゲイン低下の異常が生じているか否かの判別が行われ、ステップ６０に於いてsignＧy（Ｇyh−Ｇy）が基準値ΔＧyo以上であるか否かの判別が行われ、ステップ７０に於いてsignφf（φft−φf）が基準値Δφfo以上であるか否かの判別が行われ、ステップ８０に於いてsignφr（φrt−φr）が基準値Δφro以上であるか否かの判別が行われ、何れかのステップに於いて肯定判別が行われたときにはステップ１７０〜２００に於いて各車輪の車高Ｈiが最低車高Ｈminiに低下される。
【００６８】
従って図示の実施例１によれば、発生すべき値よりも小さいアンチロールモーメントしか発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置１６、１８等よりなるアンチロールモーメント増減装置に生じ、これに起因してアンチロールモーメントの増大量が不足し、アンチロールモーメント増減装置が正常である場合に比して車体のロールが大きくなる状況に於いて、車高低下によって車輌に作用するロールモーメントを確実に低減することができ、これにより車高が低下されない場合に比して車体のロール量を確実に低減し、旋回時等に於ける車輌の走行安定性を向上させることができる。
【００６９】
特に図示の実施例１によれば、ステップ２０に於いて横加速度センサ６０にゲイン低下の異常が生じているか否かの判別が行われ、ステップ６０に於いてsignＧy（Ｇyh−Ｇy）が基準値ΔＧyo以上であるか否かの判別が行われるので、アクティブスタビライザ装置１６若しくは１８のアクチュエータ２０F若しくは２０Rに異常が生じた場合のみならず、車輌に作用するロールモーメントを推定するための横加速度センサ６０にゲイン低下の異常が生じている場合やアクチュエータ２０F及び２０Rを駆動する電源の如き駆動エネルギ源や駆動エネルギ伝達系統に異常が生じた場合にも車体のロール量を確実に低減し、旋回時等に於ける車輌の走行安定性を向上させることができる。
【実施例２】
【００７０】
図６は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例２に於ける異常時の車高制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図６に於いて図５に示されたステップと同一のステップには図５に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００７１】
この実施例２に於いては、ステップ２０、６０〜８０の何れかに於いて肯定判別が行われると、即ちアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されると、ステップ１３０に於いて前回アンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進む。
【００７２】
ステップ１４０に於いては左右前輪の車高Ｈfl及びＨfrが前輪の最低車高Ｈminfであるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１５０へ進む。
【００７３】
ステップ１５０に於いては左右前輪の目標車高Ｈtfl及びＨtfrが前輪の最低車高Ｈminfに設定され、ステップ１６０に於いては左右前輪の目標車高Ｈtfl及びＨtfrが前輪の最低車高Ｈminfであることを示す指令信号及び空気圧回路２８の電磁切換弁４０を連通位置に設定すべき指令信号が電子制御装置３０へ出力される。
【００７４】
ステップ１７０に於いては左右前輪の車高Ｈfl及びＨfrが前輪の最低車高Ｈminfであり且つ左右後輪の車高Ｈrl及びＨrrが後輪の最低車高Ｈminrであるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１８０に於いて全ての車輪の車高を現在の車高に保持すべき指令信号が電子制御装置３０に出力され、否定判別が行われたときにはステップ１９０へ進む。
【００７５】
ステップ１９０に於いては全ての車輪の目標車高Ｈtiが最低車高Ｈminiに設定され、ステップ２００に於いては全ての車輪の目標車高Ｈtiが最低車高Ｈminiであることを示す指令信号及び空気圧回路２８の電磁切換弁４０を連通位置に設定すべき指令信号が電子制御装置３０へ出力される。
【００７６】
かくして図示の実施例２によれば、アンチロールモーメント増減装置に異常が発生すると、ステップ１３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１５０及び１６０に於いてまず左右前輪の車高Ｈfl及びＨfrが前輪の最低車高Ｈminfになるよう左右前輪の車高Ｈfl及びＨfrの低下が開始され、その後ステップ１３０に於いて否定判別が行われ、左右前輪の車高Ｈfl及びＨfrが前輪の最低車高Ｈminfになるとステップ１４０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１７０、１９０、２００に於いて左右後輪の車高Ｈrl及びＨrrが後輪の最低車高Ｈminrになるよう左右後輪の車高Ｈrl及びＨrrの低下が開始され、アンチロールモーメント増減装置が異常である限りステップ１８０に於いて全ての車輪の車高が最低車高に保持される。
【００７７】
従って図示の実施例２によれば、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じたときには前輪の車高が後輪の車高よりも先に低下されるので、前輪の車高を後輪の車高よりも時間的に優先して低下させ、後輪の車高が最低車高になるまでの間前輪の車高を後輪の車高よりも小さくして車輌を前傾姿勢にすることができ、これにより上述の実施例１の場合の如く前輪側の車高及び後輪側の車高が同時に低下される場合や後輪側の車高が前輪側の車高よりも時間的に優先して低下される場合に比して、車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。
【００７８】
また一般に、エアサスペンションのエアスプリングのばね定数はエアチャンバ内の圧力が高くエアチャンバの容積が小さいほど高くなるので、エアチャンバより高圧空気が排出されることにより車高が低下されると、エアスプリングのばね定数が高くなる。
【００７９】
図示の実施例２によれば、前輪の車高が後輪の車高よりも先に低下されるので、前輪のエアスプリングのばね定数が後輪のエアスプリングのばね定数よりも高くなり、これにより後輪に対し相対的に前輪のロール剛性が高くされ、車輌のステア特性がアンダーステア側へ変化されるので、このことによつても車輌の旋回時等に於ける走行安定性を確実に向上させることができる。
【００８０】
特に図示の実施例２によれば、前輪の車高が最低車高になった後に後輪の車高低下が開始されるので、例えば前輪の車高低下開始直後に後輪の車高低下が開始される場合に比して全ての車輪の車高が最低車高になるまでの車輌の走行安定性を確実に向上させることができる。
【００８１】
尚図示の実施例２に於いては、前輪の車高が最低車高になった後に後輪の車高低下が開始されるようになっているが、前輪の車高低下が後輪の車高低下よりも時間的に優先して行われる限り、前輪の車高が最低車高になる前に後輪の車高低下が開始されてもよく、例えば前輪の車高低下が開始された時点より所定の時間後に後輪の車高低下が開始されてもよい。
【実施例３】
【００８２】
図７は上述の実施例１又は２の修正例として構成された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例３に於ける異常時の乗員に対する警報制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【００８３】
この実施例３に於いては、上述の実施例１又は２のステップ２０、６０〜８０の何れかに於いて肯定判別が行われると、即ちアクティブスタビライザ装置１６若しくは１８が異常であると判定されると、ステップ９０に於いて車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値が基準値Ｇyho（正の定数）以上であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ１２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。
【００８４】
ステップ１００に於いては所定の時間Ｔo（正の定数）中に車輌の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo（正の定数）以上になる頻度がe（正の定数）％以上であるか否かの判別、即ち横加速度Ｇyの大きさが比較的大きくなる旋回が頻繁に行われる運転状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１１０に於いて図１には示されていない警報ランプが消灯された後ステップ１７０（実施例１の修正例の場合）又はステップ１３０（実施例２の修正例の場合）へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１２０に於いて警報ランプが点灯された後ステップ１７０（実施例１の修正例の場合）又はステップ１３０（実施例２の修正例の場合）へ進む。
【００８５】
かくして図示の実施例３によれば、上述の実施例１又は２の作用効果を得ることができると共に、アンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回し車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値が基準値Ｇyho以上である場合やアンチロールモーメント増減装置が異常である状況にて車輌が旋回する頻度が基準値以上である場合には警報装置としての警報ランプが点灯されるので、アンチロールモーメント増減装置が異常であることを示す警報を発すると共に、過大なロールモーメントが車輌に作用する運転をしないよう運転者に注意を喚起することができる。
【００８６】
特に図示の実施例３によれば、運転者に注意を喚起する必要があるときにのみ警報ランプが点灯されるので、例えばアンチロールモーメント増減装置が異常であるときには警報ランプが常に点灯される場合に比して、車輌の乗員が煩わしさを感じる虞れを低減することができる。
【００８７】
尚上述の各実施例によれば、エアスプリング２４FL〜２４RRに対する高圧空気の給排を制御する空気圧回路２８は電磁切換弁４０を有し、電磁切換弁４０は導管部３４Ａの流れをオリフィスにより絞る絞り位置と、空気が導管部３４Ａ内を自由に流れることを許す連通位置とに切り替わるよう構成され、各車輪の車高Ｈiが最低車高Ｈminiに低下される際には、空気圧回路２８の電磁切換弁４０が連通位置に設定される。従って各車輪の車高Ｈiが最低車高Ｈminiに低下される際にも高圧空気がオリフィスを通過しなければならない場合に比して速やかに各車輪の車高Ｈiを最低車高Ｈminiに低下させることができ、これによりアンチロールモーメント増減装置に異常が生じた直後に車高を速やかに低下させることができる。
【００８８】
また上述の各実施例によれば、ステップ６０に於ける車輌の横加速度の偏差の大小判定に供される基準値ΔＧyoは車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値が大きいほど大きくなるよう推定横加速度Ｇyhの絶対値に応じて可変設定されるので、例えば基準値ΔＧyoが一定の値である場合に比して車輌に作用するロールモーメントの大きさに拘らずアンチロールモーメント増減装置が異常であるか否かを正確に判定することができる。
【００８９】
同様に、上述の各実施例によれば、ステップ７０、８０に於けるアクチュエータ２０F、２０Rの回転角度の偏差の大小判定に供される基準値Δφfo、Δφroも車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値が大きいほど大きくなるよう推定横加速度Ｇyhの絶対値に応じて可変設定されるので、例えば基準値Δφfo、Δφroが一定の値である場合に比して車輌に作用するロールモーメントの大きさに拘らずアンチロールモーメント増減装置が異常であるか否かを正確に判定することができる。
【００９０】
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００９１】
例えば上述の各実施例に於いては、基準値ΔＧyo、Δφfo、Δφroは推定横加速度Ｇyhの絶対値に応じて可変設定されるようになっているが、これらの基準値は一定の値であってもよく、また検出される車輌の横加速度Ｇyの大きさに応じて可変設定されるよう修正されてもよい。
【００９２】
また上述の各実施例に於いては、アクティブスタビライザ装置によりアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するようになっているが、アンチロールモーメントを増大させる手段は例えばアクティブサスペンションの如く車輪の接地荷重を増減可能な当技術分野に於いて公知の任意の手段であってよい。
【００９３】
また上述の各実施例に於いては、サスペンションはエアサスペンションであり、エアチャンバに対し高圧空気が給排されることにより車高が増減されるようになっているが、本発明のロール運動制御装置はエアサスペンション以外のサスペンションを有する車輌に適用されてもよく、また車高調整可能である限り車高調整手段は例えばハイドロニューマチックサスペンションの如く当技術分野に於いて公知の任意の手段であってよい。
【００９４】
また上述の各実施例に於いては、少なくとも車輌の横加速度Ｇyに基づき車輌に作用するロールモーメントを推定し、ロールモーメントの大きさが基準値以上であるときには、ロールモーメントを打ち消す方向のアンチロールモーメントが増大するようアクティブスタビライザ装置１６及び１８を制御するようになっているが、ロールモーメントは横加速度Ｇy及び他の車輌情報に基づいて推定されてもよく、また横加速度Ｇy以外の車輌情報に基づいて推定されてもよい。
【００９５】
また上述の各実施例によれば、エアスプリング２４FL〜２４RRに対する高圧空気の給排を制御する空気圧回路２８は電磁切換弁４０を有し、電磁切換弁４０は導管部３４Ａの流れをオリフィスにより絞る絞り位置と、空気が導管部３４Ａ内を自由に流れることを許す連通位置とに切り替わるよう構成され、各車輪の車高Ｈiが最低車高Ｈminiに低下される際には、電磁切換弁４０が連通位置に設定されるようになっているが、電磁切換弁４０及びその切り替えは省略されてもよい。
【００９６】
更にアンチロールモーメント増減装置がアクティブスタビライザ装置を含む場合に於いて、アンチロールモーメント増減装置の異常はトーションバー部分のトルクを検出し、検出されたトルクとアクティブスタビライザ装置のアクチュエータに対する制御指令値との関係に基づいて判定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例１を示す概略構成図である。
【図２】図１に示された空気圧回路を示す説明図である。
【図３】車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値と横加速度偏差の基準値ΔＧyoとの間の関係を示すグラフである。
【図４】車輌の推定横加速度Ｇyhの絶対値と回転角度偏差の基準値Δφfo、Δφroとの間の関係を示すグラフである。
【図５】実施例１に於ける異常時の車高制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられ各車輪のサスペンションがエアサスペンションである車輌に適用された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例２に於ける異常時の車高制御制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】上述の実施例１又は２の修正例として構成された本発明による車輌のロール運動制御装置の実施例３に於ける異常時の乗員に対する警報制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１６、１８  アクティブスタビライザ装置
２０F、２０R  アクチュエータ
２４FL〜２４RR  エアスプリング
２６、３０  電子制御装置
２８  空気圧回路
４０  電磁切換弁
６０  横加速度センサ
６２  車速センサ
６４  操舵角センサ
６６F、６６R  回転角センサ
６８i  車高センサ
【図１】
2005349981.tif 000003
【図２】
2005349981.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005349981.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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